图3 (a-b) 基于顶点的分层级多边形蜂窝;(c) 基于顶点的分层级凹面蜂窝;(d) 分层级三角形蜂窝;(e) 分层级四手性和六手性蜂窝;(f) 分层级凹面蜂窝;(g) 基于分形的分层级六手性蜂窝;(h) 基于分形的分层级圆形蜂窝;(i-j) 基于蜘蛛网的分层级六手性蜂窝。
图4 分层级蜂窝与相应的常规经典蜂窝的力学性能对比,包括弹性模量E、压缩强度σ和比能量吸收SEA
(2)梯度策略:
梯度的概念是构造一些不同性质的子蜂窝,所有子蜂窝的组装形成一个完整的变梯度的蜂窝结构。图 5 展示了几种常见的变梯度蜂窝结构,图6 是梯度蜂窝与相应的规则经典蜂窝的性能对比。研究表明,梯度蜂窝比均匀蜂窝具有更好的力学性能,因此在蜂窝中引入梯度的设计引起了广泛关注。每个子蜂窝的各种分级特性,如蜂窝壁厚、布局参数、基体材料和分层填充,都可以控制梯度蜂窝的整体性能。梯度设计为蜂窝带来了更大的灵活性和更宽的性能范围。
图5 不同类型的梯度蜂窝结构